Прогнозирование глубин заражения АХОВ

Расчет глубины зоны заражения АХОВ ведется с помощью данных, приведенных в таблице П1-П3 и таблице 11.

Значение глубины зоны поражения при аварийном выбросе (разрушении) АХОВ определяется по таблице П1 и таблице 11 в зависимости от количественных характеристик выброса и скорости ветра.

2.1. Определение количественных характеристик выброса АХОВ.

Количественные характеристики выброса АХОВ для расчета масштабов заражения определяются по их эквивалентным значениям.

2.1.1. Определение эквивалентного количества вещества по первичному облаку (в тоннах):

Q_э1 = К₁ хК₃ хК₅ хК₇ х Q₀ , (1)

где К₁ – коэффициент, зависящий от условий хранения АХОВ (табл. П2);

К₃ – коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе другого АХОВ;

К₅ – коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости воздуха (К₅ = 1 – инверсия; 0,23 – изотермия; 0,08 – конвенция);

К₇ – коэффициент, учитывающий влияние t воздуха (табл. П2);

Q₀ – количество выброшенного (разлившегося) АХОВ, т.

При аварии на хранилище сжатого газа величина Q₀ рассчитывается по формуле:

Q₀ = d х V_x, (2)

где d – плотность АХОВ, т/м³;

V_x – объем хранилища.

При аварии на газопроводах величина Q₀ рассчитывается по формуле:

Q₀ = (n хd хV_r)/100, (3)

где n – процент содержания АХОВ в природном газе;

d – плотность АХОВ, т/м³;

V_r – объем секции газопровода между автоматическими отсекателями, м³.

При определении величины Q_э1 для сжиженных газов, не вошедших в таблицу П2, значение коэффициента К₇ принимается равным 1, а значение коэффициента К₁ рассчитывается по соотношениям:

К₁ = (С_р х dT)/ dH_исп , (4)

где С_р – удельная теплоемкость жидкого АХОВ, кДж/кг ^. град;

dT – разность температур жидкого АХОВ до и после разрушения емкости, ⁰С;

dH_исп – удельная теплота испарения жидкого АХОВ при температуре испарения, кДж/кг.

2.1.2. Определение эквивалентного количества вещества по вторичному облаку (в тоннах) по формуле:

Q_э2 = (1 – К₁) х К₂ хК₃ хК₄ хК₅ х К₆ хК₇ х Q₀ / hd, (5)

где К₂ – коэффициент, учитывающий физические свойства АХОВ (табл. П2);

К₄ – коэффициент, учитывающий скорость ветра (таблица П3);

К₆ – коэффициент, учитывающий время, прошедшее после начала аварии (N). Значение коэффициента определяется после расчета продолжительности испарения вещества (Т) согласно п. 4.2.:

T^0,8 при N > Т (6)

При Т < 1 час., К₆ принимается для 1 часа.

При определении величины Q_э2 для веществ, не вошедших в таблицу П2, значение К₇ принимается равным 1, а значение К₂ определяется по формуле:

К₂ = 8,10 х 10⁶ х Р М, (7)

где Р – давление насыщенного пара вещества при заданной t воздуха (мм рт. столба);

М – молекулярный вес вещества.

2.2. Расчет глубины зоны заражения при аварии на ХОО.

Расчет глубины зоны заражения первичного (вторичного) облака АХОВ при аварии на технологической емкости, хранилище или транспорте ведется с помощью таблицы П1 и таблицы 11.

В таблице П1 приведены максимальные значения глубины зоны заражения первичного (З₁) и вторичного (З₂) облака АХОВ в км, определяемые в зависимости от эквивалентного количества вещества (его расчет согласно п. 2.1.) и скорости ветра. Если эквивалентное количество АХОВ не приведено в таблице П1, то берут указанные минимальные и максимальные значения для эквивалентного количества АХОВ и проводят интерполяцию по формуле:

З_max – З_min

З = З_min + (Q_э – Q_min), (8)

Q_max – Q_min

где З – зона заражения по первичному (вторичному) облаку, км;

Q_min, Q_max – минимальный и максимальный предел количества эквивалентного вещества, указанное в таблице П1 по первичному (вторичному) облаку, т;

З_min, З _max – минимальная и максимальная глубина заражения в км, указанная в таблице П1 для минимального и максимального эквивалентного вещества.

2.2.1. Расчет полной глубины зоны заражения.

Полная глубина зоны заражения З (км) обусловлена выделением первичного и вторичного облака и определяется по формуле:

З = З ‘ + 0,5 х З’’, (9)

где З’ – наибольшая, а З’’ – наименьшая зона заражения из размеров первичного (З₁) и вторичного (З₂) облаков.

2.2.3. Расчет предельно возможного значения глубины переноса воздушных масс.

Полученное значение полной глубины заражения (З) сравнивается с предельно возможным значением глубины переноса воздушных масс З_п, определяемого по формуле:

З_п = N хV, (10)

где N – время от начала аварии, ч;

V – скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха при данной скорости ветра и степени вертикальной устойчивости воздуха, км/ч (табл. 11).

За окончательную расчетную глубину зоны заражения принимается меньшее из двух сравниваемых между собой значений.

Пример 2.1

На химическом предприятии произошла авария на трубопроводе с жидким хлором, находящимся под давлением. В результате аварии возник источник заражения АХОВ. Количество вытекшей из трубопровода жидкости не установлено. Известно, что в технологической системе содержится 40 т сжиженного хлора.

Требуется определить глубину возможного заражения хлором при времени от начала аварии 1 час и продолжительность действия источника заражения.

Метеоусловия: V = 5 м/с, t = 0⁰ С, изотермия, разлив свободный.

Решение:

- так как объем разлившегося хлора не известен, то для расчета по п. 1.5. принимаем его равным максимальному количеству хлора в емкости – 40 т;

- по формуле 1 определяем эквивалентное количество вещества в первичном облаке:

Q_э1 = 0,18 х 1 х 0,23 х 0,6 х 40 = 1 т;

- по формуле 15 определяем время испарения хлора:

T = = 0,64 час. = 38 мин;

- по формуле 5 определяем Q_э2:

Q_э2 = = 11,8;

- по таблице П1 определяем для 1 т глубину зоны заражения первичным облаком З₁ = 1,68 км;

- находим З₂ – по таблице П1. Для 10 т З₂ = 5,53 км, а для 20 т З₂= 8,19 км;

- интерполируем для 11,8 т по формуле 8:

З = З_min + (Qэ – Qmin),

3₂ = 5,53 + (11,8 – 10) = 6 км;

- находим полную глубину зоны заражения по формуле 9:

З = З¢ + 0,5 х З¢¢

3 = 6 + 0,5 х 1,68 = 6,84 км;

- по формуле 10 находим предельно возможное значение глубины переноса воздушных масс:

З_n = N х V,

З_n = 1 х 29 = 29 км.

Соответствующая глубина зоны заражения хлором в результате аварии может составлять 6,8 км.

Продолжительность действия источника заражения – 38 мин.

Пример 2.2.

Оценить опасность возможности очага химического поражения через

1 час после аварии на ХОО, расположенном в южной части города. На объекте в газгольдере емкостью 2000 м³ хранится аммиак, t = 40⁰ С. Граница объекта в северной части проходит на удалении 200 м от возможного места аварии. На глубине 300 м проходит санитарно–защитная зона, за которой жилые кварталы. Давление в газгольдере – атмосферное.

Решение:

– согласно п. 1.5 применяем метеоусловия: инверсия, V = 1м/с, направление ветра 180⁰;

– по формуле 2 определяем величину Q_о:

Q_о = 0,0008 х 2000 = 1,6 т;

– по формуле 1 определяем эквивалентное количество веществ в облаке АХОВ:

Q_э1 = 1 х 0,04 х 1 х 1 х 1,6 = 0,06 т;

– по таблице П1 по формуле 8, интерполируя, находим глубину зоны заражения:

З₁ = 0,85 + х 0,01 = 0,93 км;

– по формуле 10 находим предельно возможную глубину переноса воздушных масс:

З_n = 1 х 5 = 5 км;

– расчетную глубину зоны заражения применяем 0,93 км;

– глубина зоны заражения в жилых кварталах 0,93 – 0,2 – 0,3 = 0,43 км.

Таким образом облако зараженного воздуха через 1 час после аварии может представлять опасность для рабочих и служащих ХОО, а также населения города, проживающего на удалении 430 м от санитарно-защитной зоны объекта экономики (ОЭ).

Пример 2.3.

Оценить, на каком удалении через 4 часа после аварии будет сохраняться опасность поражения населения в зоне химического заражения при разрушении изотермического хранилища аммиака емкостью 30000 т. Высота обваловки – 3,5 м, t = 20⁰ С. Разлив в поддон.

Решение:

– так как метеоусловия и величина выброса не известны, то по п. 1.5 принимаем метеоусловия – инверсия, V = 1 м/с, величина выброса – 30 000 т;

– по формуле 1 определяем эквивалентное количество вещества в первичном облаке:

Q_э1 = 0,01 х 0,04 х 1 х 1 х 30 000 = 12 т;

– по формуле 15 и пункту 1.7 определяем время испарения аммиака:

T = = 89,9 час.;

– по формуле 5 определяем Q_э2:

Q_э2 = = 40 т;

– по таблице П1 определяем глубину зоны заражения первичным облаком аммиака:

3₁ = 19,20 + 2 = 21,3 км;

– находим З₂ – по таблице П1 и формуле 8:

3₂ = 38,13 + 10 = 45,4 км;

– находим полную глубину зоны заражения по формуле 9:

З = З¢ + 0,5 х З¢¢

3 = 45,4 + 0,5 х 21,3 = 56,05 км;

– по формуле 10 находим предельно возможное значение глубины переноса воздушных масс:

З_n = N х V

З_n = 4 х 5 = 20 км.

Таким образом, через 4 часа после аварии образовавшееся облако зараженного воздуха может представлять опасность для населения, проживающего на удалении до 20 км.

Пример 2.4.

На участке аммиакопровода произошла авария, сопровождающаяся выбросом аммиака. Величина выброса не установлена.

Требуется определить глубину возможного заражения аммиаком через 2 часа после аварии. Разлив свободный. t = 20⁰ С.

Решение:

– так как объем выброса V_раз установлен, то берется объем секции газопровода между автоматическими отсекателями (V_г);

– максимальный объем между отсекателями – 500 т. Метеоусловия: инверсия, V = 1 м/с;

– по формуле 1 определяем эквивалентное количество вещества в первичном облаке:

Q_э1 = 0,18 х 0,04 х 1 х 1 х 500 = 3,6 т;

– по формуле 15 определяем время испарения аммиака:

T = = 1,4 час;

– по формуле 5 определяем Q_э2:

Q_э2 = = 15,8 т;

– по таблице П1 и формуле 8 для 3,6 т, интерполируя, находим:

3₁ = 9,18 + ^. 0,6 = 10,2 км;

– находим З₂ – по таблице П1. Для 10 т З₂ = 5,53 км, а для 20 т

З₂ = 8,19 км;

– интерполируем для 11,8 т по формуле 8:

З = З_min + (Q_э – Q_min)

– для 15,8 т:

3₂ = 19,2 + х5,8 = 25,2 км;

– полная глубина зоны заражения:

3 = 25,2 + 0,5 х 10,2 = 20,3 км;

– по формуле 10 определяем З:

З = 2 х 5 =10 км.

Таким образом, глубина возможного заражения через 2 часа после аварии составит 10 км.

2.2.4. Расчет глубины зоны возможного заражения при разрушении ХОО.

При разрушении ХОО надо брать одновременный выброс суммарного запаса АХОВ на ОЭ и метеоусловия: инверсия, V = 1 м/с.

Эквивалентное количество АХОВ определяется так же, как п. 2.1.2, для вторичного облака при свободном разливе. При этом суммарное эквивалентное количество Q_э рассчитывается по формуле:

_N

Q_э = 20 х К₄ х К₅ х ∑ х К_2i х К_3i х К_6i х К_7i х Q_i / d_i,

^I=

где К_2i – коэффициент, зависящий от физико-химических свойств i-го вещества;

К_3i – коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе i-го АХОВ;

К_6i – коэффициент, зависящий от времени, прошедшего после разрушения объекта;

К_7i – поправка на температуру для i-го АХОВ;

Q_i – запасы i-го АХОВ на объекте экономики;

d_i – плотность i-го АХОВ на объекте экономики, т/м³.

Полученное по таблице П1 значение глубины зоны заражения (З) в зависимости от расчетной величины Q_Э и скорости ветра сравниваем с предельно возможным значением глубины переноса воздушных масс (З_п). За окончательную расчетную глубину зоны заражения принимаем меньшее из двух сравниваемых между собой значений.

Пример 2.5.

На ХОО сосредоточены запасы АХОВ:

– хлор – 30 т;

– аммиак – 150 т;

– нитрилакриловой кислоты (НАК) – 200 т.

Определить глубину зоны заражения в случае разрушения объекта.

Время, прошедшее после разрушения, – 3 час., t_выд = 0⁰ С.

Решение:

– по формуле 15 определяем время испарения АХОВ:

хлор – T = = 1,49 час;

аммиак – T = = 1,36 час;

НАК – T = = 14,39 час.;

– по формуле 11 рассчитываем суммарное эквивалентное количество АХОВ:

Q_э = = 60 т;

– по таблице П1, интерполируя, находим З:

3 = 52,67 + × 10 = 59 км;

– по формуле 10 находим предельно возможное значение глубины переноса воздушных масс:

З_n = N х V,

З_n = 3 х 5 = 15 км.

Таким образом, глубина зоны заражения в результате разрушения ХОО может составить 15 км.

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: